Hydrography-constrained AMOC reconstruction shows freshwater-driven decline and fading thermal compensation
通过利用1955年至2022年的历史水文数据对高分辨率海洋模型进行约束，本研究揭示了大西洋经向翻转环流经历了整体性的淡水驱动型下降，这种下降在20世纪后期曾受到热补偿的暂时缓冲，但由于这种热缓冲作用的丧失以及来自北极输出和格陵兰融冰导致的盐度异常加剧，近年来已呈现加速趋势。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
想象一下大西洋是一条巨大的、全球性的传送带，是海洋中一条巨大的河流，将暖水向北输送，将冷水向南输送。这个被称为 AMOC 的系统，就像是地球的中央空调系统。几十年来，科学家们一直试图弄清楚这条传送带是否正在减速，但这就像是在试图观看一部屏幕布满静电干扰的电影；我们没有一个记录全过程的连续摄像机。
为了解开这个谜团，研究小组使用了一个聪明的技巧。他们利用一个高分辨率的海洋计算机模型，并对其进行了“微调”，使其与 1955 年至 2022 年间收集的历史温度和盐度数据相匹配。这就像是调频收音机以寻找过去最清晰的信号。他们的发现是一个关于传送带正在变弱的故事，但情节却充满了转折。
过山车般的旅程
故事始于 1955 年至 1964 年的一个基准线。从那时起，传送带开始减速。在 1965 年至 1994 年间，它减弱了约 7%。然而，令人惊讶的是，在 1995 年至 2004 年间，它获得了一点助力并实现了部分恢复。但就在事情看起来趋于稳定时，刹车又猛然踩下了。从 2005 年到 2022 年，下降趋势变得更加剧烈，与旧基准相比下降了约 11%。
罪魁祸首：过多的淡水
那么，是什么导致了这种减速呢？研究人员运行了特殊的实验，以分离温度和盐度的影响。结论是：问题在于盐度，或者说，是盐度的缺失。海洋正在变得过于“淡”。
想象一下海洋的水是浓郁、咸味的汤。为了下沉并驱动传送带，这种“汤”需要具有密度。但近几十年来，大量的淡水正从融化的格陵兰冰盖和北极涌入。这就像是在你的咸汤里倒进了一大桶淡水；它会变得太轻，无法下沉。这种“淡化”现象是呈波浪式发生的，在 20 世纪 70 年代至 90 年代以及最近都出现了大幅度的激增。模拟显示，这些淡水正是主要的“反派”，驱动了传送带速度的下降。
消失的安全网
故事在这里变得有趣了。长期以来，海洋拥有一种“安全网”。当海水变得太淡时，周围地区也会变得更冷。冷水密度大，因此这种降温有助于抵消淡水带来的轻盈感。这就像一场拔河比赛，冷的一方拉得恰到好处，维持着传送带的运转。
这个安全网运作得相当好，使得 1995 年至 2004 年期间出现了那次暂时的恢复。但就在最近的几年（2005 年至 2022 年），安全网断裂了。北欧海（Nordic Seas）以及拉布拉多洋流沿岸的水域开始变暖，而不是变冷。现在，淡水让表面变得轻盈，而升温让它变得更轻。热量不再是与淡水对抗，而是成为了它的帮凶。结果是？传送带减速得更快了，因为这两股力量都在朝同一个方向推挤。
水在哪里下沉？
论文还绘制了这种下沉现象发生的位置。过去，重水主要在亚极地北大西洋（如拉布拉多海）形成。但随着系统的变化，这个“下沉区”已被推向更北的地方。海水现在必须一直旅行到北冰洋，直到变得足够重才能下沉。虽然北冰洋正试图通过形成一些新的重水来提供帮助，但这不足以弥补北欧海和亚极地地区的大幅下降。
这并不是什么
需要注意的是，这项研究明确指出它不是什么。研究人员明确反对认为北大西洋涛动（一种自然天气模式）是长期趋势的主要驱动因素。虽然这种模式在 90 年代曾帮助造成了暂时的恢复，但长期的减速是由淡水驱动的。他们也澄清说，这并不是一个完美、晶莹剔透的过去图景；它是一个基于模型和历史数据的重建。由于 2000 年以前的数据（尤其是深海部分）比较零散，因此存在一些不确定性。然而，模拟强烈表明，淡化是主导力量，且热力学安全网已经消失。
简而言之，大西洋巨大的传送带正在减速，因为海洋变得过于淡了，而曾经拯救局面的寒冷温度现在已经消失，使得整个系统变得比以往任何时候都更加脆弱。
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